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第一章:绪论 第一节:环境地质学研究的对象、内容与分科 一:研究对象与任务 研究对象: 人类社会与地质环境组成的复杂系统。 任务: 揭示环境地质问题的发生、发展和演化趋势,研究人 类活动与地质环境的相互关系,全面评价地质环境质 量。提出地质环境合理开发、利用和保护的对策与方 法,为实现人类社会、经济的可持续发展提供科学依 据。 二 研究内容: 全球变化研究 区域环境地质问题研究 资源开发环境地质问题研究 地质灾害研究与防治 城市环境地质研究 重大工程建设的环境地质研究 医学环境地质研究 生态环境地质研究 现代科技在环境地质学中的应用 三 环境地质学的分支学科 环境水文地质学 环境工程地质学 环境地球化学 灾害地质学 城市环境地质学 矿山环境地质学 农业环境地质学第二节 环境地质学研究方法及与其 它学科的关系 一 环境地质学研究方法 自然历史分析法 地球化学法 系统分析法 环境地质制图法 模型模拟法 环境地质评价法 现代科学技术法 二 环境地质学与其它学科的关系 包括:地质环境与其它自然环境的关系; 地质环境与人类社会的关系。 第三节环境地质学发展简史第二章 :环境地质学的基本理论问题 第一节:地质环境的内涵与基本特征 一 地质环境: 是指岩石圈及表层风化产物,包括地球岩 石圈和表层风化层的组成、结构和各类地 质作用与现象。它具有一定空间概念的客 观实体,包含物质组成、地质结构和动力 作用三种基本要素。 二 地质环境的基本特征 (一)地质环境的容量 概念:是指某个特定的地质空间可能承受人类会会经济 发展的最大潜能。容量评价可用地质资源量和人类排废 容纳能力衡量。 地质资源 是指地质环境系统内可供人类利用的一切物质,包括: 矿物资源 能源资源 建筑材料资源 土地资源 地下水资源 地质景观资源 地质空间资源 (二)地质环境的质量 质量因素 自然地质条件的稳定性 原生地球化学背景 地质资源的丰富程度 抗人类干扰的能力 受污染和受破坏的的程度 (三)地质环境的相容性 概念:是指地质环境对人类施加的某种干扰的适应 性。地质环境对人类的干扰的反应有良性反应( 正环境效应)和恶性反应(负环境效应)。 (四)地质环境的反馈作用第二节 环境地质作用 主要指人类与地质环境间的相互作用。包括: 一 自然地质作用 二 人为地质作用 剥蚀 搬运 堆积 改变地形地貌 其它 三 人地关系与可持续发展 (一)人地关系危机 1 人地关系危机的实质:人地关系的失调 2 危机的表现形式 地质灾害频发 资源短缺 生态失衡 环境污染 (二)人地关系的协调 人地关系的主从律 人地关系反馈律 人地关系递进律 人地关系适应律 (三)可持续发展的人地观第三节 环境地质学理论研究的几个 前沿问题 全球变化问题 地球各层圈相互作用问题 陆地水圈演化与地下水渗流问题 生态环境地质问题 医学环境地质问题 地质灾害防治 地质环境工程 地球表层系统非线性演化问题 环境地质质量评价与区划 环境地质信息系统建设第三章 土地资源与地质环境 第一节:土地资源与土地(壤)环境问题 (一)土壤与土地的基本概念 1 土壤 概念: 岩石经过物理风化作用、化学风化作用之后,再 经过生物风化作用,形成具有矿物质、腐殖质、 水和空气的细粒松散堆积物。土壤残积层风化壳基岩 土壤的功能: 土壤具有肥力,可供植物生长。 土壤具有代谢能力,即对物质的输入输出功能。 土壤的环境作用: 土壤对物质有蓄积作用 土壤具有净化作用 土壤具有物质的输移作用 2 土地与土地资源 土地: 土地是具有一定面积的确定边界的地理边界。具 有面积和质量的属性。 土地资源: 可被人类利用,能成为人类最基本的生产资源的 土地。 (二)土地的基本特征 位置的固定性 面积的有限性 不可替代性 土地资源的可更新性 随时间的变化性 用途的广泛性二 土地资源状况 (一)世界土地资源状况(见P24) (二)中国土地资源状况三 土地(壤)环境问题 土地质量退化是全球性问题第二节 土地利用对地质环境的影响 正环境效应-我国五大生态工程。 负环境效应-即土地环境问题。 一、水土流失 概念:水土流失又称土壤侵蚀,是指地球 陆地表层土壤成土母质及岩石碎屑在外动 力地质作用下发生各种形式的剥蚀、搬运 和再堆积过程。它是一种渐进性的地质灾 害 (一)水土流失现状 (二)水土流失原因 自然因素: 人为因素: (三)水土流失的危害 破坏土地资源,影响粮食生产 土地生产力下降甚至丧失 流域下游淤沙淤泥,影响调洪、灌溉和航运污染 水体。 二、水环境恶化 土地利用对水环境即水量和水质造成影响 。 对水资源量的影响 对水质的影响 土地沙质荒漠化 概念:沙质荒漠化是指在沙质地表产生的 土壤风蚀、风沙沉积、沙丘前移及粉尘吹 扬等一系列过程和现象,又称沙漠化。 荒漠化:是指在干旱、半干旱和某些半湿 润、湿润地区,由于气候变化和人类活动 等各种因素印发的土地退化,导致土地生 物和经济生产潜力降低,甚至基本丧失。 (一)土地沙质荒漠化现状 (二)土地沙质荒漠化原因 自然因素:最重要的是气候因素 人为因素 (三)土地沙质荒漠化危害 可利用土地面积减少 土地质量降低、生物产量减少 阻断交通、毁坏建筑设施 污染环境 (四)土地沙质荒漠化的防治 保护天然植被、建立人工植被、合理调整 农业生产结构和布局,加强人工草场生态 系统的建设,合理开发利用水资源。采取 农业林草、水利和工程等有效措施进行综 合治理。四、土壤盐渍化 盐渍土:盐渍土是盐土和碱土以及各种盐 化、碱化土壤的总称 。盐土是指土壤中可 溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的 土类。盐分含量指标因不同盐分组成而异 。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改 变土壤性质的多量交换性钠。 盐渍化: 次生盐渍土:(P33) (一)盐渍土发育状况:盐渍土主要分布在内陆 干旱、半干旱地区,滨海地区也有分布。全世界 盐渍土面积计约897.0万平方公里,约占世界陆 地总面积的6.5%,占干旱区总面积的39%。中 国盐渍土面积约有20多万平方公里,约占国土总 面积的2.1% (二)形成 水分蒸发,盐碱富集 盐碱高水的侵入 (三)危害 恶化生态环境 影响农牧业生产 毁坏道路路基 腐蚀建筑材料,破坏工程建设(四)土壤盐渍化防治对策 五、土壤污染 污染主要途径是化肥、农药;其次是垃圾 、废渣、污水、大气中的二氧化硫、重金 属等的降落。 六、湿地的减少 七、耕地的日趋减少第三节 土地资源保护与可持续利用 开展土地资源评价,制定土地利用规划 建立健全土地资源管理的法律法规 改造中低产田 防止土地退化和土壤污染 合理调整农业生产布局充分发挥土地优势第四章 水资源与地质环境 第一节 水资源与水环境问题概述 一 水资源的概念及其特征 (一)水资源概念: 定义:可以利用或可能被利用的水源,具 有足够数量和可用的质量,并能在某一地 点为满足某种用途而可被利用。( UNESCO,WMO) 水资源(狭义):人类能够直接使用的淡 水。包括地表水和地下水。 水资源(广义):在地球上具有使用价值 的水。包括淡水和咸水。 (二)水资源的基本特征 储量的有限性 补给的循环性 时空分布的不均匀性 用途的不可替代性 利用不当的危害性大气圈-水圈循环关系 (三)地下水资源的特征 地下水资源:指赋存和运移于岩土层中具 有利用价值的地下水。广义上包括淡水、 卤水、热水。 主要特征:具流动性和可恢复性。 二、水资源供求状况: 世界水资源供求状况(P43表4-2) 中国水资源供求状况三、水环境问题概述2003年 印度西部由于遭遇了十几年罕见的旱灾,当地居民在吉 吉拉特邦的一个巨大水井旁取水的场面。 淡水资源短缺 水体污染 河川径流减少 地下水枯竭 水文循环发生变化第二节 水体污染 一 水体污染的基本概念 (一)水体污染的定义: 当进入水体的污染物质超过了水体的环境 容量或水体的自净能力使水质变坏,从而 破坏了水体的原有价值和作用的现象,称 为水体污染。 (二)水体污染的判别指标 水质:水和其中所含杂质所表现出来的综 合特性。 水质指标:表示水中的杂质和数量,是判 断水质和水体污染的具体衡量标准。 常用指标: 1 PH值 2 悬浮物 3 有机物浓度(单位:mg/L) 生物化学需氧量(BOD):一般使用BOD5 化学需氧量(COD):我国规定的污水检验标准系用重铬酸钾 作为氧化剂,在酸性条件下进行测定耗氧量,记作CODcr 总有机碳(TOC):1gTOC2.67COD 4 细菌污染指标 每毫升细菌总数 每升大肠菌数 5 有毒物质指标 指水中的有毒物质主要是包括氰化物、汞、砷化物、镉 、铬、铅、酚等,它们的含量均作为单独的水质指标。 二 水体的主要污染物及其来源 (一)水体的主要污染物 共九类150多种 需氧污染物 植物营养物 重金属 有毒化合物 酸碱与无机盐类 漂浮物 放射性物质 病原微生物与致癌物 工业废热水 (二)水体污染源及其污染特征 污染源:凡能释放或排放污染物的场所,均称为 污染源。 水体污染源:排放或释放的污染物能引起水污染 的污染源称为水体污染源。 1 分类: 成因分类: (1)自然污染源 (2)人为污染源 工业污染源 农业污染源 城市生活污染源 按污染源存在形式分类:点源;线源;面源。 2 工业污染源的污染特征: 污染物:废水、废渣 污染特征: 量大、面广,污染物多、成分复杂 处理净化困难。 工业废水是水体最主要的污染源。其主要特性为 : 悬浮物质含量高 需氧量高 PH值变化幅度大 温度较高 常含易燃物质 含多种有害成分 工业废水分为三类: 含无机物废水 含有机物废水 同时含有无机、有机物废水 3 城市生活污染源的污染特征 污染物主要为人体排泄物、洗涤用品、腐烂食物 城市生活污水特点: 含氮、磷、硫高 含有机物质多 含有大量合成洗涤剂 含有多种微生物 生活污水与工业废水的不同点: 生活污水中的生物可分解的有机物大部分呈胶体状态而 工业废水中有机物呈溶解状态;生活污水中生物难分解 的物质含量少,微生物含量多。 4 农业污染源的污染特征 污染物主要是牲畜粪便、农药、化肥、城 市污水、工业废水等 污染源特点 有机质、植物营养物及病原微生物含量高 化肥和农药含量高 污染源面广、分散、治理难。 5 自然污染源的污染特征 水体的自然污染源的种类: 特殊的地质条件下,某种化学元素大量富集,产 生毒性,污染水体。 火山喷发和风蚀作用产生的大量灰尘落入水体, 造成水污染。 沿海地区由于海水潮汐侵入河流、湖泊、地下水 层,时期污染。 水生生物遗体腐败后引起的水体有机物污染。 三 污染物的环境水文地球化学效应 (一)水体污染机制与水体自净 1 水体污染自净机制 污染物在水体中始终存在着相互关联的水体污染 和水体自净的两个过程,水体污染的程度取决于 这两个过程的强度。在污染净化机制中,存在有
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